CN210683304U - 一种超声波电解水处理器 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种超声波电解水处理器，包括罐体、电解水生成器和超声波振荡器，罐体的顶部设有出水口，罐体的底部设有排渣口，并在该罐体靠近其底部的侧壁上设有进水口，出水口处设有回流板；电解水生成器包括装设在罐体靠近出水口一侧的阴极和阳极，并在罐体内装设有阴极过滤网；超声波振荡器包括超声波振子和超声波发生器，超声波发生器与超声波振子电性相连，且超声波振子均匀装设在罐体靠近进水口一侧的内壁上。本实用新型的一种超声波电解水处理器，将电解水技术与超声波技术组合使用在一起，液体能浸到且声场存在的地方都有清洗作用，其特点适用于表面形状非常复杂的零部件的清洗，可减少化学溶剂的用量，从而大大降低环境污染。

Description

一种超声波电解水处理器

技术领域

本实用新型涉及水处理技术领域，更具体地，涉及一种超声波电解水处理器。

背景技术

中央空调机循环水系统在运行中会产生大量水垢、淤泥、铁锈等腐蚀物和生菌藻体等附着，这些污垢沉积在换热机铜管表面，严重影响中央空调制冷效果和使用寿命。

由于介质水的硬度、水温、流速等因素的影响，系统内会出现结垢现象—统称水垢。其主要组成成分是由硬度构成物质：Ca²⁺、Mg²⁺ Si²⁺、Fe²⁺及悬浮物、沉淀物组成。在系统中随着温度的升高，水中的钙、镁离子的碳酸根离子碰撞机会增大，结合成为成垢晶核，并且逐淅吸附壮大，沉淀在换热面或水温较高的管道内壁，经过烘烤、板结形成水垢。

水垢的产生使系统换热效率大大降低，管道横截面变小，增大泵的负荷，减少输水量。而且还会形成严重的垢下腐蚀。经研究，垢下腐蚀的腐蚀速度是同等条件下普通腐蚀速度的10倍以上，腐蚀剥落物、颗粒杂质等也会沿水流方向沉积增大水流阻力、降低传热效率。

由于水的温度适合一些有生菌藻体的生存、繁殖，也间接的导致了管道中结垢的原因。要根本解决以上问题，需从两个方面入手：一、控制腐蚀源，截断源头；二、过滤水中杂质，澄清水质，使水质达到系统正常使用要求。

实用新型内容

本实用新型提供一种结构简单、安全防护新能高的带有安全防护装置的高压柜，以解决上现有高压柜安全防护性能低容易造成安全事故的技术问题。

根据本实用新型的一个方面，提供一种超声波电解水处理器，包括罐体、电解水生成器和超声波振荡器，所述罐体的顶部设有出水口，所述罐体的底部设有排渣口，并在该罐体靠近其底部的侧壁上设有进水口，所述出水口处设有回流板；所述电解水生成器包括装设在所述罐体靠近所述出水口一侧的阴极和阳极，并在所述罐体内装设有阴极过滤网；所述超声波振荡器包括超声波振子和超声波发生器，所述超声波发生器与所述超声波振子电性相连，且所述超声波振子均匀装设在所述罐体靠近所述进水口一侧的内壁上。

在上述方案基础上优选，所述阴极过滤网为超钌铱钛复合网。

在上述方案基础上优选，所述阴极过滤网中部的孔径小于所述阴极过滤网两侧的孔径。

在上述方案基础上优选，所述超声波发生器的工作频率为30kHz，超声波功率在300W～600W可调。

在上述方案基础上优选，所述回流板包括挡板，所述挡板的外缘面上设有搭接板，所述搭接板均匀间隔分布在所述挡板的外缘面上。

本实用新型的一种超声波电解水处理器，将电解水技术与超声波技术组合使用在一起，具有集成创新性。

本实用新型通过利用电解水处理器：水在反应室内处理，经历了电解过程，在电解过程中，阴极发生化学反应产生OH-离子，增加反应室内壁附近的PH值，加氢反应室内附近的碱性环境。邻近反应室壁的扩散层，扰乱了水垢的平衡，形成碳酸钙从水中析出，附在内壁上。同时阴极电流导致溶解的重金属元素的离子形成沉淀，沉到反应室的底部。

并利用超声波振荡器将功率超声频源的声能转换成机械振动并通过清洗槽壁向槽子中的清洗液辐射超声波，槽内液体中的微气泡在声波的作用下振动，当声压或声强达到一定值时，气泡迅速增长，然后突然闭合，在气泡闭合的瞬间产生冲击波使气泡周围产生1012-1013pa 的压力及局部调温，这种超声波空化所产生的巨大压力能破坏不溶性污物而使他们分化于溶液中，蒸汽型空化对污垢的直接反复冲击，一方面破坏污物与清洗件表面的吸附，另一方面能引起污物层的疲劳破坏而被驳离，气体型气泡的振动对固体表面进行擦洗，污层一旦有缝可钻，气泡立即“钻入”振动使污层脱落，由于空化作用，两种液体在界面迅速分散而乳化，当固体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时，油被乳化、固体粒子自行脱落，超声在清洗液中传播时会产生正负交变的声压，形成射流，冲击清洗件，同时由于非线性效应会产生声流和微声流，而超声空化在固体和液体界面会产生高速的微射流，所有这些作用，能够破坏污物，除去或削弱边界污层，增加搅拌、扩散作用，加速可溶性污物的溶解，强化化学清洗剂的清洗作用。由此可见，本实用新型的液体能浸到且声场存在的地方都有清洗作用，其特点适用于表面形状非常复杂的零部件的清洗，可减少化学溶剂的用量，从而大大降低环境污染。

附图说明

图1为本实用新型的一种超声波电解水处理器的结构图；

图2为本实用新型的回流板的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

请参阅图1所示，本实用新型的一种超声波电解水处理器，包括罐体10、电解水生成器20和超声波振荡器，在罐体10的顶部设有出水口11，并在罐体10的底部设有排渣口12，该罐体10靠近其底部的侧壁上设有进水口13，出水口11处设有回流板；本实用新型的电解水生成器20包括装设在罐体10靠近出水口11一侧的阴极21和阳极22，并在罐体10内装设有阴极过滤网23；超声波振荡器包括超声波振子 31和超声波发生器，超声波发生器与超声波振子31电性相连，且超声波振子31均匀装设在罐体10靠近进水口13一侧的内壁上。

使用时，将水通过进水口13导入至罐体10中，在电解水生成器 20的作用下，在阴极21反应室内壁附近发生的主要化学反应：

2H₂O+2e-→H₂+2OH^-(aq)

CO₂+OH-→HCO₃ ^-(aq)

HCO₃ ^-(aq)+OH-^(aq)→CO₃ ^-(aq)+H₂O；

由此得知可以生成CA(OH)₂和CACO₃垢。

在阳极22附近发生的化学反应：

4OH-→O₂+2H₂O+4e-,生成氧气；

2CL^(aq)→CL₂+2e-，生成氯气；

O₂+2H₂O^-2e-→O₃＝H2O,生成臭氧；

OH--e-→OH0，形成自由基；

2H₂O^-2e-→H₂O₂＝2H⁺,生成过氧化氢；

2H₂O^-2e-→O₀+2H⁺，形成氧自由基。

通过以上的电解反应，将以扰乱了水垢的平衡，形成碳酸钙从水中析出，附在内壁上。同时阴极21电流导致溶解的重金属元素的离子形成沉淀，沉到反应室的底部。

在沉落过程中，阴极过滤网23的作用，可以对沉淀的回落起到一定缓冲，从而以避免沉淀完全回落，以导致底部以降解的沉淀出现向上涌起，导致未完全降解的沉淀通过出水口11输出，影响其水处理效果。

而经过处理后的沉淀在缓慢沉淀至罐体10的底部后，在超声波振动器的作用下，一方面破坏沉淀与清洗件表面的吸附，另一方面能引起沉淀的疲劳破坏而被驳离，气体型气泡的振动对罐体10表面进行擦洗，污层一旦有缝可钻，气泡立即“钻入”振动使污层脱落，由于空化作用，两种液体在界面迅速分散而乳化，当固体粒子被油污裹着而粘附在罐体10的内表面时，油被乳化、固体粒子自行脱落，超声在清洗液中传播时会产生正负交变的声压，形成射流，冲击清洗件，同时由于非线性效应会产生声流和微声流，而超声空化在固体和液体界面会产生高速的微射流，所有这些作用，能够破坏沉淀物，除去或削弱边界污层，增加搅拌、扩散作用，加速可溶性污物的溶解，强化化学清洗剂的清洗作用。

经过处理后的水，通过回流板向外以输出洁净水，而回流板在其过程中，可以起到对水中部分水垢起到隔档的作用使其向下运动，从而以保证输出水的效果。

值得说明的是，本本实用新型的阴极过滤网23装设在阴极21上，当进水口13处的输入后，通过电解水生产器在阴极21处生成CA(OH) ₂和CACO₃垢，利用阴极过滤网23的作用可以作用在水垢上，使其受到向下作用力，而跌入排渣口12，避免向上运动，从出水口11处输出。

优选的是，本实用新型的阴极过滤网23为超钌铱钛复合网。且阴极过滤网23中部的孔径小于阴极过滤网23两侧的孔径。利用中部孔径小于两侧的孔径，可以使得部分体积较小的水垢在阴极过滤网23的左右下产生回流，以实现其二次电解，以保证出水的纯净度。

值得说明的是，本实用新型的超声波发生器的工作频率为30kHz，超声波功率在300W～600W可调。

请参阅图1所示，本实用新型的回流板包括挡板15，挡板15的外缘面上设有搭接板16，搭接板16均匀间隔分布在挡板15的外缘面上。回流板可对已处理且即将输出的水施加向下作用力，使得水中密度较大的杂质向下运动，进行二次电解处理，以达到保证其出水效果的目的。

本实用新型的出水口11的内圆面上设有台阶面，搭接板16的末端搭接在出水口11上的台阶面处，以实现对回流板的固定和安装。

本实用新型的一种超声波电解水处理器，将电解水技术与超声波技术组合使用在一起，具有集成创新性。

本实用新型通过利用电解水处理器：水在反应室内处理，经历了电解过程，在电解过程中，阴极21发生化学反应产生OH-离子，增加反应室内壁附近的PH值，加氢反应室内附近的碱性环境。邻近反应室壁的扩散层，扰乱了水垢的平衡，形成碳酸钙从水中析出，附在内壁上。同时阴极21电流导致溶解的重金属元素的离子形成沉淀，沉到反应室的底部。

并利用超声波振荡器将功率超声频源的声能转换成机械振动并通过清洗槽壁向槽子中的清洗液辐射超声波，槽内液体中的微气泡在声波的作用下振动，当声压或声强达到一定值时，气泡迅速增长，然后突然闭合，在气泡闭合的瞬间产生冲击波使气泡周围产生1012-1013pa 的压力及局部调温，这种超声波空化所产生的巨大压力能破坏不溶性污物而使他们分化于溶液中，蒸汽型空化对污垢的直接反复冲击，一方面破坏污物与清洗件表面的吸附，另一方面能引起污物层的疲劳破坏而被驳离，气体型气泡的振动对固体表面进行擦洗，污层一旦有缝可钻，气泡立即“钻入”振动使污层脱落，由于空化作用，两种液体在界面迅速分散而乳化，当固体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时，油被乳化、固体粒子自行脱落，超声在清洗液中传播时会产生正负交变的声压，形成射流，冲击清洗件，同时由于非线性效应会产生声流和微声流，而超声空化在固体和液体界面会产生高速的微射流，所有这些作用，能够破坏污物，除去或削弱边界污层，增加搅拌、扩散作用，加速可溶性污物的溶解，强化化学清洗剂的清洗作用。由此可见，凡是液体能浸到且声场存在的地方都有清洗作用，其特点适用于表面形状非常复杂的零部件的清洗，可减少化学溶剂的用量，从而大大降低环境污染。

最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种超声波电解水处理器，其特征在于，包括罐体、电解水生成器和超声波振荡器，所述罐体的顶部设有出水口，所述罐体的底部设有排渣口，并在该罐体靠近其底部的侧壁上设有进水口，所述出水口处设有回流板；所述电解水生成器包括装设在所述罐体靠近所述出水口一侧的阴极和阳极，并在所述罐体内装设有阴极过滤网；所述超声波振荡器包括超声波振子和超声波发生器，所述超声波发生器与所述超声波振子电性相连，且所述超声波振子均匀装设在所述罐体靠近所述进水口一侧的内壁上。

2.如权利要求1所述的一种超声波电解水处理器，其特征在于，所述阴极过滤网为超钌铱钛复合网。

3.如权利要求2所述的一种超声波电解水处理器，其特征在于，所述阴极过滤网中部的孔径小于所述阴极过滤网两侧的孔径。

4.如权利要求1所述的一种超声波电解水处理器，其特征在于，所述超声波发生器的工作频率为30kHz，超声波功率在300W～600W可调。

5.如权利要求1所述的一种超声波电解水处理器，其特征在于，所述回流板包括挡板，所述挡板的外缘面上设有搭接板，所述搭接板均匀间隔分布在所述挡板的外缘面上。

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